煤炭工业石家庄设计研究院.贵州分院 贵州贵阳 550000
摘要:由于我国在矿产开采行业起步的时间较晚,因此在技艺水平和操作员工的专业素养上都有着较大的缺陷,这种情况造成了在采矿工程中屡屡发生安全事故。由此可见,想要促进国家采矿行业的大幅度进步,必须对此类问题进行重点关注,以促进行业发展。基于此,本篇文章对采矿系统工程的现状与发展(煤矿的),以供相关从业人员参考。
关键词:采矿系统工程;现状;发展方向
引言
矿产资源是发展之基、生产之要。按照生态文明建设和社会发展要求,矿产资源必须坚持“在保护生态环境的前提下搞好开发利用”,确保资源开发与自然生态、环境保护的协调,通过绿色发展方式,实现资源利用最大化,环境负面影响最小化。
1关于采矿系统工程的概述
采矿系统工程的原理:虽然说我国的总矿产资源含量较为丰富,但是经过多年的开采,因为在矿产资源开发过程中应用到的开采方法及工艺不够合理,浪费大量矿产资源,如今,我国矿产资源的含量已经极为稀少。也因此,在采矿过程中就需要一些正确的采矿方法,并且明白采矿系统工程的实际原理,从而科学合理的进行开采工作。而其中采矿系统工程指的就是直接的将系统工程的原理及方法,结合采矿的方法进行改革,之后应用计算机及数学等方法处理这一部分信息。
2采矿系统工程的现状
2.1传统采矿方式带来的水资源问题
在矿产资源开采过程中,地下含水层径流将会发生很大的变化,导致地下水渗出情况时有发生。因为地下水严重渗出,区域含水层水位自然会受到很大影响,并且促使地下水降落漏斗的形成,直接改变区域内的水质情况。此外,传统矿产开采方式还会影响到地表水体,导致河流沟渠中的水流直接下降,对于当地居民用水情况也有着很大的影响。
2.2煤矿安全系统实时性、可靠性差:
现有监控系统大多数还采用主、从轮询的通讯方式,巡检周期长,数据传输速率低,井下发生短暂报警往往由于较长巡检周期的缘故而不能有效记录。井下设备之间无法实现互联互控、区域危险快速断电控制。
2.3传统采矿方式带来的大气污染问题
在具体采矿中,会产生如二氧化碳、二氧化硫等气体,影响到空气质量。如二氧化碳含量过高,将会引发温室效应,而二氧化硫过高,则会造成严重的空气污染。从这里我们能够看出,我国的采矿工程中存在着十分严重的环境问题。不过就当前情况来看,矿产资源是我国社会发展中不可或缺的重要资源,所以加强对其重视意义重大。
2.4采矿业中安全问题
采矿工程兼具了复杂性和综合性的特点,在工作的过程中容易受到外界因素的影响,也具有一定的危险性。在工程进行地下开采的过程中,地下深坑基的支护工作的稳定性,开采过程中煤与瓦斯等相关的物质,都会对工作过程的安全性产生威胁。容易出现坍塌、瓦斯爆炸等事故,时刻对于工作人员以及周围的居民的生产和生活的安全造成威胁。
3采矿系统工程的发展
3.1广泛的应用新型科学及技术
追究采矿系统工程的发展现状,可以看出企业通过不断的吸收其先进学科的优点及优势,从而查漏补缺,不断增大自己。而在如今,将人工智能技术、模糊数学技术广泛应用于采矿系统工程当中,弥补其不足而发挥优点。而在矿山开采过程中,通过广泛的应用到虚拟现实技术、地理信息系统、遥感技术以及全球定位系统,通过将这些新型的学科以及技术应用于采矿系统工程当中,不仅仅更进一步的拓宽了采矿系统工程的功能,同时也拓宽了其应用面积。
3.2煤矿安全监控系统的智能化发展
在今后煤矿安全监控系统的发展中,智能化成为必然的发展趋势,这也是实现煤矿安全监控系统更好应用的基础。在煤矿安全监控系统中,通过对大数据技术、信息化技术及智能化技术等现代化科学技术进行利用,可使煤矿安全监控系统的智能化水平及自动化水平得以有效提升,可更好获取相关性信息数据,并且能够对矿井内部情况进行准确监测,更全面充分地了解矿井作业中的实际情况,在此基础上以有效对策进行处理应对,满足矿井安全生产的实际需求,使煤矿安全生产得以真正实现。
3.3大数据平台建设
我国煤炭行业的大数据目前尚处在探索阶段,要实现成熟应用还有很长的路要走。但是,随着物联网技术的迅猛发展,大量传感器将被应用,必将产生海量的数据,数据的规模效应给存储、管理及分析带来了挑战。根据一张图协同管理系统,结合矿区实际,完成可视化大数据平台方案的顶层设计,开展数据集成平台的研发工作,实现各矿井信息化、自动化和智能化系统的数据集成。包括建设可视化大数据平台,建成公司级大数据指挥调度中心,直观展示各矿井的安全生产运行情况,实现公司对各矿井的统一调度管理,深入挖掘各类数据间隐藏的内外部关系,总结各系统数据的规律,为公司安全管理、经营决策等提供数据支持和建议。
3.4实施绿色开采,促进露天煤矿可持续发展
实现绿色开采是解决露天矿生态环境问题的根本途径,是露天煤矿可持续发展的前提。目前,关于露天煤矿绿色开采理论与技术的研究方兴未艾,并已取得显著成果。根据露天矿开采工艺与方法以及露天矿环境影响特点,露天矿绿色开采技术概念界定为:以实现露天煤矿“低开采、高利用、低排放”为目标,从露天矿开采规划、设计、生产、直至闭坑全过程进行环境污染控制。采用以生态恢复为主要工艺环节的绿色开采工艺,以陡帮开采为主的开采方法,以土地占用动态补偿机制为管理手段,形成以绿色度或绿色因子为强制因素的评价指标体系的绿色开采设计理论,从而实现露天矿生态恢复与开采一体化技术。
3.5自动化与智能化
煤矿自动化和智能化是近年来热议的话题,自动化是设备在极少人参与的情况下,通过自动检测、信息处理、分析判断、自动控制来实现设备预期工作效果;智能化是设备、系统或过程通过感知、记忆、思维、机器学习和智能控制方法达到分选的目标,自动化是智能化的工具和支撑。选煤实现智能化可提高精煤回收率,也可减少人员投入,增加经济效益,减少资源损失的同时,有利于井下生产安全和管理。
3.6高效开采矿产资源技术的应用
就采矿工程而言,提升矿产资源的开采效益也是绿色开采技术中的重要部分。因此,加强注重高效开采矿产资源技术的应用非常有必要,有助于推动矿产企业绿色发展。在矿产开采中,有的矿层资源质量高,而且产量十分丰富,不过因为开采技术较为落后,使得这部分矿产开采效率非常低,在开采中矿物的大量排放还导致资源严重浪费,污染环境。而合理应用绿色高效开采技术,则能获得更多更好的矿产资源。
结束语
虽然说采矿系统工程在我国发展时间不太长久,然而其作为一门新兴学科仍不断容纳了数学计算机技术等多种学科,此外,该学科还在不断的吸收纳入新型学科,直接促进了采矿技术的发展。而这也再一次证明了,在采矿过程中应用先进技术对于这一领域发展的推动作用,这也为我国未来矿业的可持续性发展提供了一条可行道路。
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